Invertiertes Pendel ausbalanciert auf einer Drohne

[Nicholas Rehm] funktioniert tagsüber im gebrauchten Physik-Labor in Johns Hopkins, Maryland, also wesentlich Erfahrung mit einer Reihe von UAV-Anwendungen. Die Sorge ergab sich genau, wie die Entschlossenheit Mars Rover-Landung funktionierte, die [Nicholas] veranlasste, einen Felsen unter seiner Drohne zu hängen, mit einer Winde verbunden. Dies überprüft, um interessant zu sein. Was ist jedoch viel faszinierender für uns, was passiert, wenn Sie versuchen, ein umgekehrtes Pendel an die Spitze einer Drohne im Flug zu verbinden? (Video eingebettet, unten)

Dies ist ein klassisches Management-Theoret-Problem, in dem Sie den Winkel des Pendels in Bezug auf die Basis ermitteln, sowie die Schließung der Schleife durch Berechnen der erforderlichen Beschleunigung aus dem Pendelwinkel. Normalerweise wird dies nur in einer Dimension gezeigt, es ist jedoch nur ein bisschen schwieriger, ein Pendel mit zwei Freiheitsgraden auszugleichen.

[Nicholas] Sehr zuerst versuchte, den Pendelwinkel zu erhalten, indem er einfach die Zentrierfedern aus einem analogen Joystick eliminiert, sowie die Verwendung der Pendelstange an den Drohnenkörper anschließen. Wie eher offensichtlich, hat dies einen großen Nachteil. Der Pendelwinkel von vertikal ist nun die Summe des Joystick-Winkels sowie des Drohnenwinkels, der mit den zugehörigen Messfehlern, die als unbrauchbares Setup verifiziert sind, verifiziert. Nicht zu entmutigen, [Nicholas] fügte gerade ein weiteres Imu-Board an den Boden des Pendels hinzu, sowie das Joystick-System nur als Drehzahl. Und wie Sie nach der Pause aus dem Video sehen können, ist dies zweifellos funktioniert.

Der Flight Controller ist ein eigenes Projekt [Nicholas ‘], DREHMFLIGHT (Github), der eine Arduino-Bibliothek ist, die für die Teensy 4.0 ist, die den allgegenwärtigen MPU6050 6-dof imu nutzt. [Nicholas] machte ebenfalls ein Einführungsvideo für den Controller, der lehrreiche, um diejenigen zu überprüfen, die diese Straße hinuntergehen möchten, um ihr eigenes VTOL-Flugzeug zu entwickeln. Der Kodex für Pendelexperiment wird zum Zeitpunkt des Schreibens nicht angeboten, vielleicht wird es in der Zukunft den Github treffen?

Bei etwas mehr invertierterem Pendelspaß prüfen Sie dieses grundlegende lineare Schlitten. Wir haben DREHMFLIGKE etwas ein bisschen zurückgezogen, während wir uns auf das suspendierte Pendel zurückziehen, das ebenfalls einen Blick wert ist.

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